中国量子通信技术:从跟跑到领跑的历史飞跃
量子通信是利用量子物理学原理进行信息传输和加密的一种技术,它具有高速、高效、高安全等优势,被认为是未来信息社会的重要基础设施。在全球范围内,量子通信技术正处于快速发展和竞争的阶段,各国都在加大投入和推进研究,力争在这一领域占据先机。
中国作为一个科技大国,对量子通信技术也高度重视和支持,经过多年的努力和创新,已经在这一领域取得了举世瞩目的成就,从跟跑、并跑到部分领跑,实现了历史性的飞跃。
中国的量子通信技术发展经历了四个阶段:
第一个阶段是学习研究阶段,从1995年到2000年。在这个阶段,中国科学家开始关注国际上的量子信息研究动态,开展了基础理论和实验方面的探索。1995年,中国科学院物理研究所实现了国内首次光纤量子密钥分发实验;2000年,中国科学院光电技术研究所完成了单模光纤1.1公里的量子密钥分发实验。
第二个阶段是快速发展阶段,从2001年到2005年。在这个阶段,中国科学家在量子通信方面取得了一系列重要突破,实现了多项国际领先或并列领先的成果。2001年,中国科学院光电技术研究所实现了50公里的光纤量子密钥分发实验;2003年,中国科学院物理研究所实现了100公里的光纤量子密钥分发实验;2004年,中国科学院物理研究所和中科院上海分院联合实现了16公里的自由空间量子态隐形传态实验;2005年,中国科学院物理研究所和中科院上海分院联合实现了13公里的自由空间量子密钥分发实验。
第三个阶段是初步应用阶段,从2006年到2010年。在这个阶段,中国开始建设规模化的城域量子通信网络,并进行了一些应用示范。2006年,国内首个“量子政务网”在安徽芜湖建成;2007年,在北京举行了“北京奥运会安全保障”演示活动,展示了量子通信在保障重大活动安全方面的作用;2008年,中国科学院物理研究所和中科院上海分院联合实现了20公里的自由空间量子密钥分发实验;2009年,国内首个规模化的城域量子通信网络在安徽合肥建成;2010年,中国科学院物理研究所和中科院上海分院联合实现了30公里的自由空间量子密钥分发实验。
第四个阶段是领跑创新阶段,从2011年至今。在这个阶段,中国在量子通信技术方面实现了一系列世界领先的创新突破,建成了全球最大的量子通信网络,并开展了多领域的应用探索。